"Jag är hedrad över de NATO-allierades beslut att förlänga min mandatperiod som generalsekreterare", säger Stoltenberg i ett uttalande på Natos hemsida.
"De transatlantiska banden mellan Europa och Nordamerika har skyddat vår frihet och säkerhet i nästan 75 år och i en farligare värld är vår starka allians viktigare än någonsin", tillägger han.
Jens Stoltenberg har suttit på posten sedan 2014. Hans mandatperiod förlängdes i fjol till följd av det ryska anfallskriget mot Ukraina.
Glädje på UD i Kiev
Just Ukraina var bland de första länderna att hylla Stoltenbergs förlängning som "utmärkta nyheter".
"Tuffa tider kräver starkt ledarskap, Jens Stoltenberg har visat på just det. Jag ser fram emot att utveckla vårt samarbete", skriver utrikesminister Dmytro Kuleba på sociala medier enligt nyhetsbyrån AFP.
Norges statsminister Jonas Gahr Støre beskriver Jens Stoltenbergs förlängda mandat som ett lugnande besked, skriver nyhetsbyrån NTB.
– Det är bra, viktigt och betryggande att Jens Stoltenberg gått med på att förlänga perioden som Natos generalsekreterare med ett år. Det är också viktigt att detta nu klargjordes inför toppmötet i Vilnius nästa vecka, säger Støre.
– Enigheten och överenskommelsen i Nato är särskilt avgörande i en orolig krigstid i Europa, tillägger den norske statsministern.
Går in på sitt tionde år
I februari i år meddelade Jens Stoltenberg att han inte ville förlänga sin tid på posten ytterligare, utan istället sluta som tänkt i oktober. Så blev det alltså inte.
I och med dagens besked går Stoltenberg, som ursprungligen valdes på fyra år, nu istället in på sitt tionde år som generalsekreterare för försvarsalliansen.
Bara nederländske Joseph Luns, som ledde Nato mellan 1971–1984, har suttit längre på posten.
Förlängningen offentliggjordes under tisdagen, och kommer att stödjas av alla Nato-ledare under toppmötet i Vilnius den 11–12 juli.